(索尼SONY)E1100板卡功能课件.pptx
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- 索尼SONY 索尼 SONY E1100 板卡 功能 课件
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1、E1100的總體架構PC UINT人機單元I/O單元伺服單元影像單元電源單元Main controlHandy controlTransfer ConveyorLed IlluminationSerial I/OAC Servo MotorConveyor Adjust MotorA Head MotorBulk FeederCassette I/FRT Direct EncoderServo I/FDriver unitPC單元W CPUSIOSDIOM-ISASY-MCCOGNEXNEAIOPOWER UNITDC SUPPLY UNITAC220VAC & DC POWEREACH UN
2、ITCAM TRG INCAM TRG INCAMERA CONTROLCAMERA CONTROLCAMERACAMERACAMERACAMERAB/W MONITORPC-CAMINPC-SYMCTXRXCAMERA TRG CONTROLSafety interlock controlPrinterPC-PRNI/O UNITELEL板原理解析板原理解析 & &功能描述功能描述主機控制信號SDIOM-ISAEMGI/L CC LCDR4DR1DW1DW2DR2DR3DW3DR5 信號的I/O傳輸回路EL卡對故障處理報警信號輸入處理輸出ELEL板卡的功能輸入信號有哪些?各種急停按鈕前后機器
3、發出的急停信號前后鑰匙按鈕EX-13(看)SI-6(伺),DV-EMG2,CC-3運動電路的故障報警信號前后安全門開關信號一卡真空泵熱繼電器MR1大約有20個報警信號EL板外接部件列表輸入信號包括人機單元內的各種急停按鈕信號包括EMG SW111213;生產線上前后機器發出的急停信號 伺服板SY-EX的看門夠信號EX-13伺服板SY-IF的伺服報警信號SI-6驅動單元內的報警信號DV-EMG2;傳送控制裝置CC板的報警信號CC-3前后安全門開關信號正面和背面的鑰匙按鈕信號手動控制器HCC-2HCC-9EMG SW10CR1MR1CR3CR10CR2CR3CR6CR7WATCH DOGCR8CR
4、4+24VG24VEMG SW11CR2POWER UNITEMG SW13CR5CR6DRIVER UNITCR9SERVO ALARMCR11CONVEYOR CONTROL BOARDHANDY CONSOLECONTROL BOARDCR17FRONT DOOR SWCR18REAR DOOR SWCR25FRONT INTERLOCK SWREAR INTERLOCK SW 的信號接收電路EL 信號的處理包括硬體處理和軟體處理. 硬體處理:繼電器所有開點串聯起來控制的電源CR9CR13伺服主回路工作電源調寬電機工作電源六個傳送馬達驅動器工作電源CR1CR2CR26CR38MC1CR1
5、CR824V24V繼電器開點控制CR9CR13每個報警信號控制一個繼電器發信號給板DRIVER UNITCONVEYOR CONTROL BOARDAD所有繼電器開點串聯起來控制 CR38,繼而控制后續部分。二硬體處理向伺服單元SY-EX發出急停信號斷開驅動單元DRIVER UNIT的主接觸器MC1從而切 斷伺服驅動器DRV-X DRV-Y DRV-H DRV-FF DRV -FR DRV-RT DRV-RN的主電源使伺服電機XYHFFFRRTRN停止運行斷開驅動單元的接觸器CR1從而切斷傳送帶調寬電機驅動器DRV-AD的工作電源使調寬電機CV-AD停止運行釋放I/O UNIT中傳送電機控制板
6、CC的中間繼電器CR8CR9CR13從而切斷傳送電機驅動器DRV-CV16的工作電源使傳送電機CV1-6停止運行。軟體處理1.驅動信號燈。(PATO)2.驅動嗡鳴器。(BZ)3.給前后機台報警信號。當這些急停信號中有一個有效時EL板卡就會有如下動作: SI-E1100 SI-E1100影像系統影像系統2.BOARD CAMERA ,PARTS CAMERA2.BOARD CAMERA ,PARTS CAMERA與與PICK-UP CAMERAPICK-UP CAMERAPARTS CAMERAPARTS CAMERA攝拍小攝拍小芯片及吸嘴正面圖像。芯片及吸嘴正面圖像。 BOARD CAMERA
7、BOARD CAMERA攝拍攝拍PCBPCB板板MarkMark。 LED1LED1照亮照亮PCBPCB板板MarkMarkLED21LED21同軸光同軸光照亮芯片正面照亮芯片正面 PICK-UP CAMERAPICK-UP CAMERA攝拍攝拍芯片及吸嘴側面圖像芯片及吸嘴側面圖像 LED32LED32同軸光同軸光照亮芯片側面照亮芯片側面LED32LED32透射光源透射光源照亮芯片背面照亮芯片背面( (對一些特殊芯片對一些特殊芯片) )LED2LED2鍘光源鍘光源照亮芯片正面照亮芯片正面 一一 概概 述述 SI-E1100 SI-E1100影像系統有影像系統有4 4個個Camera(2Came
8、ra(2個個VGA CCD,2VGA CCD,2個普個普通通CCD), 2CCD), 2個個CCU(CAMERA CONTROL UNIT), 2CCU(CAMERA CONTROL UNIT), 2塊塊TRGTRG(CAMERA TRIGGER CONTROL BOARD)(CAMERA TRIGGER CONTROL BOARD) 8 8組組LEDLED光源光源( (FIXED CAMERA FIXED CAMERA 有有4 4組組BOARD CAMERA BOARD CAMERA 有有1 1組組PARTS PARTS CAMERA CAMERA 有有3 3組組PICK UP CAMERA
9、 PICK UP CAMERA 有有1 1組組) )2 2塊圖像處理塊圖像處理卡卡( (分別為分別為Cognex VM16 Cognex VM16 與與NEA 10), 1NEA 10), 1台圖像專用顯示台圖像專用顯示器器1 1個圖像信號顯示切換模塊。個圖像信號顯示切換模塊。 從從SI-E1100SI-E1100的貼裝過程來看的貼裝過程來看它將圖像抓拍與圖像處理分它將圖像抓拍與圖像處理分開進行開進行采用現在流行的并行運算方式采用現在流行的并行運算方式“飛行對中飛行對中”。觀察。觀察B/M VGA MONITOR,B/M VGA MONITOR,發現其圖像算法依然是基于黑白發現其圖像算法依然是
10、基于黑白BlobBlob來進行來進行設計的設計的( (采用透射光源采用透射光源可以產生白背景的圖片可以產生白背景的圖片) )。分析。分析SI-SI-E1100E1100的貼裝速度的貼裝速度完成一個完成一個ChipChip的貼裝要花費的貼裝要花費0.17s0.17s0.19s0.19s那么分攤到影像系統的時間大概是那么分攤到影像系統的時間大概是70ms-70ms-圖像抓拍圖像抓拍20ms20ms左右左右圖像處理圖像處理50ms50ms左右。貼片精度為左右。貼片精度為0.06mm0.06mm那么分攤到影像系統的誤差大概為那么分攤到影像系統的誤差大概為0.025mm0.025mm左右。左右。二二 結
11、結 構構三三 功能分析功能分析一一) ) 圖像獲取部分圖像獲取部分 1.FIX CAMERA(1.FIX CAMERA(我們組裝的我們組裝的SI-E1100SI-E1100沒有用沒有用但預留了但預留了FIX CAMERA FIX CAMERA 位置位置) ) 主要功能主要功能大芯片對中時大芯片對中時通過通過FIX CAMERAFIX CAMERA得到圖像。得到圖像。 光源部分光源部分有有3 3組燈組燈功能如功能如下下 上燈上燈1 1抵消外界干擾光線抵消外界干擾光線 上燈上燈2 2照亮芯片底面照亮芯片底面 同軸光燈同軸光燈照亮芯片底面照亮芯片底面 3.TRG3.TRG與與CCUCCU的功能的功能
12、 1)TGR(CAMREA TRIGGER CONTROL BOARD)1)TGR(CAMREA TRIGGER CONTROL BOARD) 從線路圖上看從線路圖上看它的主要功能是打開與斷開視頻信號。它的主要功能是打開與斷開視頻信號。當貼裝頭高速運行時當貼裝頭高速運行時我們怎樣連續的獲得一幅幅清晰的圖我們怎樣連續的獲得一幅幅清晰的圖像呢像呢? ?如果用軟體控制如果用軟體控制很難高速抓拍到清晰的圖像很難高速抓拍到清晰的圖像因此因此這里采用硬體來控制。這里采用硬體來控制。 2)CCU(CAMERA CONTROL UNIT)(TAOSHIBA CCD CAMERA MODE 2)CCU(CAME
13、RA CONTROL UNIT)(TAOSHIBA CCD CAMERA MODE NO.IK-54XSL)NO.IK-54XSL) 相機控制單元在一般的機器視覺中用得比較少相機控制單元在一般的機器視覺中用得比較少這里用這里用CCUCCU的主要作用是視頻信號放大的主要作用是視頻信號放大以確保視頻信號遠距離傳輸以確保視頻信號遠距離傳輸不失真。不失真。 兩個兩個CCU CCU 兩塊兩塊TGRTGR二二) ) 圖像處理部分圖像處理部分 1.1.影像卡影像卡 1)Cognex BOARD1)Cognex BOARD 這個卡的型號為這個卡的型號為VM16VM16它的主要作功能是處理從它的主要作功能是處理
14、從FIX FIX CAMERA, BOARD CAMERACAMERA, BOARD CAMERAPARTS CAMERAPARTS CAMERA來的圖像來的圖像將處理圖將處理圖像通過像通過B/W MONITORB/W MONITOR顯示顯示將處理圖像到的數據送到控制單將處理圖像到的數據送到控制單元。它有四個輸入口元。它有四個輸入口分別為分別為CAM1,CAM1, CMA2,CAM3,CAM4 CMA2,CAM3,CAM4SI-E1100SI-E1100用了前三個用了前三個最后一個預留最后一個預留它它還有一個還有一個I/OI/O信息輸出口。信息輸出口。 2)NEA-10 BOARD2)NEA-
15、10 BOARD 這個卡的型號為這個卡的型號為NEV-10NEV-10它的主要作功能是處理從它的主要作功能是處理從PICK-UP CAMERAPICK-UP CAMERA來的圖像來的圖像將處理圖像通過將處理圖像通過B/W MONITORB/W MONITOR顯顯示示將處理圖像到的數據送到控制單元。它只有一個輸入口。將處理圖像到的數據送到控制單元。它只有一個輸入口。SI-E1100SI-E1100為什么要用兩塊影像卡為什么要用兩塊影像卡主要的原因是主要的原因是PICK-UP PICK-UP CAMERA CAMERA 與與PARTS CAMERA PARTS CAMERA 的圖像是同時獲取的圖像
16、是同時獲取( (當然可以分開當然可以分開但這樣會影響貼片速度但這樣會影響貼片速度) )用兩塊卡實現圖像的并行獲取用兩塊卡實現圖像的并行獲取及處理。及處理。2.2.影像處理器影像處理器 在在SI-E1100SI-E1100工控機中有兩塊工控機中有兩塊CPUCPU卡卡分別是分別是W-CPU W-CPU BOARD,V-CPU BOARD,V-CPU BOARD BOARD,V-CPU BOARD,V-CPU BOARD 卡是圖像處理專用。卡是圖像處理專用。一一) ) 組件表組件表3.LED3.LED光源光源 SI-E1100SI-E1100用的光源全部是用的光源全部是LEDLED燈組成的燈組成的其
17、中其中Fix Camera Fix Camera 用了用了3 3組燈組燈全全部為紅色部為紅色LED,LED,直徑為直徑為0.3cm,Board Camera0.3cm,Board Camera的燈由的燈由2 2排紅色排紅色LEDLED燈構成燈構成直徑為直徑為0.5cm0.5cmParts CameraParts Camera有三組燈有三組燈兩組由紅色兩組由紅色LEDLED燈構成燈構成直徑為直徑為0.5cm0.5cm一組一組由紅色發光板構成由紅色發光板構成( (這樣燈不多見這樣燈不多見) )Pick-up CameraPick-up Camera有一組燈有一組燈由由5 5個藍色個藍色LEDLED
18、燈構成燈構成直徑為直徑為0.5cm0.5cm。LC卡工作流程控制信號輸入到LC卡,LC卡對其處理后對照相機用LED控制LED CONTROL BOARD通 信 控 制 模 塊燈 光 控 制 模 塊(包 括 主 控 部 分 、LED顯 示 控 制 、 開關 量 輸 出 、 模 擬量 輸 出 )主 機 控 制 信 號相 机 照 明 用 LED LC板各引腳功能七七 軟體主要功能軟體主要功能SI-E1100軟體主要功能 1.芯片定位-中心坐標及偏移角度計算 2.芯片厚度計算 3.芯片的簡單檢測依劇管腳數來檢測芯片的好壞 4.PCB板定位Mark中心及偏移角度計算 5.吸嘴中心及垂直度檢查 6.送料器
19、芯片中心位置學習 7.PCB板芯片腳位中心位置學習。 八八 軟體工作流程軟體工作流程以一次標准的作業過程來描述影像軟體工作流程以一次標准的作業過程來描述影像軟體工作流程( (與影像有關的與影像有關的部分部分) )。第一步第一步吸嘴中心及垂直度檢查吸嘴中心及垂直度檢查第二步第二步送料器芯片中心位置學習送料器芯片中心位置學習第三步第三步PCBPCB板芯片腳位中心位置學習板芯片腳位中心位置學習第四步第四步連續抓拍連續抓拍2424幅幅(12(12幅正面幅正面1212幅側面幅側面) )圖像并保存圖像并保存第五步第五步計算芯片中心坐標、厚度及偏移角度計算芯片中心坐標、厚度及偏移角度同時對芯片做簡單的檢查同
20、時對芯片做簡單的檢查第六步第六步PCBPCB板定位板定位MarkMark中心計算中心計算第七步第七步芯片對中芯片對中第八步第八步貼片貼片一次作業流程結束一次作業流程結束什么是什么是“對中對中”就是先計算出就是先計算出物體中心相對坐物體中心相對坐標原點的坐標及標原點的坐標及物體的偏移角度物體的偏移角度然后然后按計算按計算值將物體中心移值將物體中心移到原點并將物體到原點并將物體旋正。旋正。說明說明這里講的是影像軟體工作流程這里講的是影像軟體工作流程并不是算法流程。圖像處理的算法流程并不是算法流程。圖像處理的算法流程基本步驟是一樣基本步驟是一樣SI-E1100SI-E1100圖像個案處理算法現在還無
21、法得知。圖像個案處理算法現在還無法得知。J3JCAM3JCAM4P-OUTCAM3CAM4DR2TRG1CCU1SY-EXCAM1CAM2MONITOR固定照相機元件照相機基板照相機拾取照相機81212122020122020TRG2CCU2PC UNITCAM-INV-OUT黑白監視器CN14CN12SY-EXCOGNEXNEAIOCAM-3CAM-1CAM-PCAM-2CN3CN3J10J11J12J13PWB板照相機取像固定照相機取像移動照相機取像CAM4照相機取像 控制原理圖影像系統的作用捕捉基板的兩個MARK標志對PCB板進行精確定位。這個功能由基板照相機CAM-1實現。用SY-EX
22、插座CN14的第2腳輸出的同步控制信號觸發CAM-3照相機采集貼裝元件的影像或者對較大的元件用固定照相機CAM-2進行影像采集并計算元件的中心坐標的位置偏移和元件X方向的角度偏移從而實現元件的對中功能。用SY-EX插座CN12的第2腳輸出的同步控制信號觸發(TRG1,TRG2)控制CAM-P和CAM-3照相機采集貼裝元件的影像并計算出元件的厚度。將照相機影像捕捉完成信號通過P-OUT線輸入DR2供系統同步使用。四定位系統該系統主要負責裝著頭的位置控制速度控制執行PTP定位運動控制。其構成如下運動控制卡PC-SYMC控制卡擴展板SY-I/FSY-EXXY軸伺服驅動器DRV-XDRV-YXY軸伺服
23、電機SY-MCPC UNITSY-EXSY-I/FSY-IF UNITX-CWX-CCWX-ORGY-CWY-CCWY-ORGCN3-A SI-3ACN3-B SI-3BDRV-X 驅動器DRV-Y 驅動器DV-X1DV-Y1342897+OT1-OT1ORG1+OT2-OT2ORG2SI-520UVWPG5VPG0VPS*PSUVWPG5VPG0VPS*PS電機編碼器X34電機編碼器Y3412345678C5VC0VR24VR0VA+12VGNDA-12VGNDEX-912345678CN91|68CN2EX-2CN5201|68CN9CN7CN1CN11|68CN1PC-SYMC1|68C
24、N1EX-168868X 正限位X 負限位X 原位Y 正限位Y 負限位Y 原位SY-IF板卡的功能板卡的功能由SYMC發出的控制信號,經過SY-IF對各軸進行運動控制從CCW CW ORG傳感器過來的信號處理通過CN6向EMG卡發出報警信號 定位系統的主要作用是控制裝著頭以一定的加速度和運動速度從一個位置移動到另一個指定的位置從而實現定位功能。 由于定位運動的功能是使運動機構准確定位到某一點對運動軌跡沒有特殊要求。因此可以在許可的條件下盡量使各個運動軸以最大的加速度工作在最高運動速度下以盡快完成定位動作縮短定位時間。 因為定位電機采用增量編碼器進行位置檢測因此需要在系統上電時進行一次回參考點運
25、動。在參考回零時需要檢測原位開關信號和編碼器的INDEX信號。 為了保護裝著頭不會運動到兩端的極限位置發生碰撞事故因此要在XY軸的正負兩端加裝限位保護開關。五裝著系統該系統控制裝著頭的取料和放料它的構成部件是運動控制卡SY-MC伺服驅動器DRV-HDRV-RTDRV-RN伺服電機H/RT/RN直接編碼器NOZZLE DIRECT ENCODER編碼電路板MJ-100真空控制器PUSHER UPPER/PUSHER LOWERSY-MCPC UNITSY-EXSY-I/FSY-IF UNITH-CWH-CCWH-ORGRT-ORGRN-ORGCN4-A SI-4ACN1-B SI-1BDRV-H
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